高考数学理科新课标版配套教师文档专题14圆锥曲线与方程Word文档格式.docx
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0),与椭圆方程+y2=1联立得方程组,消掉x2得9y2+12y+r2-46=0.
令Δ=122-4×
9(r2-46)=0,解得r2=50,即r=5.
由题意易知P,Q两点间的最大距离为r+=6,故选D.
方法二:
如图所示,设Q(cosθ,sinθ),圆心为M,由已知得M(0,6),则
|MQ|=
=
=≤5,
故|PQ|max=5+=6.
3.(2013·
大纲全国,8,中)椭圆C:
+=1的左、右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1斜率的取值范围是( )
3.B 设P(x0,y0),则有+=1,即4-x=y.①
由题意知A1(-2,0),A2(2,0),设直线PA1的斜率为k1,直线PA2的斜率为k2,则k1=,k2=,
所以k1·
k2=.②
由①②得k1·
k2=-.
因为k2∈[-2,-1],
所以k1的取值范围为,故选B.
4.(2014·
江西,15,易)过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:
+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于________.
4.[考向3]【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程相减得+=0,根据题意有x1+x2=2×
1=2,y1+y2=2×
1=2,且=-,所以+×
=0,得a2=2b2,所以a2=2(a2-c2),整理得a2=2c2,得=,所以e=.
【答案】
5.(2013·
辽宁,15,中)已知椭圆C:
0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则C的离心率e=________.
5.[考向1,3]【解析】 设椭圆的右焦点为F1,在△ABF中,设|BF|=x,则由余弦定理可得cos∠ABF==.
解得x=8,故∠AFB=90°
.由椭圆及直线关于原点对称可知|AF1|=8,且∠FAF1=90°
,即△FAF1是直角三角形,|FF1|=10,故2a=8+6=14,2c=10,e==.
6.(2016·
四川,20,13分,难)已知椭圆E:
0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线l:
y=-x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.
(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A,B,且与直线l交于点P.证明:
存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|·
|PB|,并求λ的值.
6.[考向2]解:
(1)由已知,a=b,则椭圆E的方程为+=1,
由方程组得
3x2-12x+(18-2b2)=0.①
方程①的判别式为Δ=24(b2-3),
由Δ=0,得b2=3,
此时方程①的解为x=2,
所以椭圆E的方程为+=1.
点T坐标为(2,1).
(2)证明:
由已知可设直线l′的方程为
y=x+m(m≠0),
由方程组可得
所以P点坐标为,|PT|2=m2.
设点A,B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
由方程组
可得3x2+4mx+(4m2-12)=0.②
方程②的判别式为Δ=16(9-2m2),
由Δ>
0,解得-<
m<
.
由②得x1+x2=-,x1x2=.
所以|PA|=
=,
同理|PB|=,
所以|PA|·
|PB|
=+x1x2|
=+|
=m2.
故存在常数λ=,使得|PT|2=λ|PA|·
|PB|.
7.(2015·
福建,18,13分,中)已知椭圆E:
+=1(a>b>0)过点(0,),且离心率e=.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线l:
x=my-1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,判断点G与以线段AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.
7.[考向2]解:
(1)由已知得,
解得
(2)方法一:
设点A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为H(x0,y0).
由
得(m2+2)y2-2my-3=0,
所以y1+y2=,y1y2=-,
从而y0=.
所以|GH|2=+y
=+y
=(m2+1)y+my0+.
因为=
=(1+m2)(y-y1y2),
故|GH|2-
=my0+(1+m2)y1y2+
=-+
=>0,
所以|GH|>.
故点G在以AB为直径的圆外.
设点A(x1,y1),B(x2,y2),则=,=.
由得(m2+2)y2-2my-3=0,
从而·
=+y1y2
=(m2+1)y1y2+m(y1+y2)+
=++
所以cos〈,〉>0.
又,不共线,所以∠AGB为锐角,
8.(2015·
安徽,20,13分,中)设椭圆E的方程为+=1(a>b>0),点O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上,满足|BM|=2|MA|,直线OM的斜率为.
(1)求E的离心率e;
(2)设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,点N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求E的方程.
8.[考向2,3]解:
(1)由题设条件知,点M的坐标为,
又kOM=,从而=.
进而得a=b,c==2b.
故e==.
(2)由题设条件和
(1)的计算结果可得,直线AB的方程为+=1,点N的坐标为.
设点N关于直线AB的对称点S的坐标为,则线段NS的中点T的坐标为.又点T在直线AB上,且kNS·
kAB=-1,从而有
解得b=3.所以a=3,
故椭圆E的方程为+=1.
9.(2014·
课标Ⅱ,20,12分,中)设F1,F2分别是椭圆C:
0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
9.[考向1,3]解:
(1)根据c=及题设知M,2b2=3ac.
将b2=a2-c2代入2b2=3ac,
解得=,=-2(舍去).
故C的离心率为.
(2)由题意,原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,
故=4,即b2=4a.①
由|MN|=5|F1N|,得|DF1|=2|F1N|.
设N(x1,y1),由题意知y1<
0,则
即
代入C的方程,得+=1.②
将①及c=代入②得
+=1.
解得a=7,b2=4a=28,
故a=7,b=2.
高考中对椭圆定义的考查有两个层次,一是当已知曲线是椭圆时,椭圆上的点M满足定义,即|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
二是利用动点满足的几何条件符合椭圆的定义,从而得到动点的转迹是椭圆.
1
(1)(2016·
河南郑州一模,9)如图,△PAB所在的平面α和四边形ABCD所在的平面β互相垂直,且AD⊥α,BC⊥α,AD=4,BC=8,AB=6,若tan∠ADP+2tan∠BCP=10,则点P在平面α内的轨迹是( )
A.圆的一部分 B.椭圆的一部分
C.双曲线的一部分D.抛物线的一部分
(2)(2014·
辽宁,15)已知椭圆C:
+=1,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=________.
【解析】
(1)由题意可得+2=10,则|PA|+|PB|=40>|AB|=6,又因为P,A,B三点不共线,故点P的转迹是以A,B为焦点的椭圆的一部分.
(2)椭圆+=1中,a=3.
如图,设MN的中点为D,则|DF1|+|DF2|=2a=6.
∵D,F1,F2分别为MN,AM,BM的中点,
∴|BN|=2|DF2|,|AN|=2|DF1|,
∴|AN|+|BN|=2(|DF1|+|DF2|)=12.
【答案】
(1)B
(2)12
(1)要求动点P在平面α内的轨迹,首先要求出动点P所满足的几何条件,然后判断轨迹类型.题目中给出的条件为tan∠ADP+2tan∠BCP=10,利用三角函数的定义不难得到点P满足的条件,再根据圆或圆锥曲线的定义判断即可;
(2)题目中涉及点与点的对称,即中点问题,而中点问题通常用中位线解决,因此本题就需要构建三角形的中位线,利用中位线的性质进行求解,当然也要利用椭圆的定义.
椭圆定义应用的类型及方法
(1)利用定义确定平面内的动点的轨迹是否为椭圆.
(2)利用定义解决与焦点三角形相关的周长、面积及最值.利用定义和余弦定理可求得|PF1|·
|PF2|,再结合|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·
|PF2|进行转化,进而求得焦点三角形的周长和面积.
(2012·
四川,15)椭圆+=1的左焦点为F,直线x=m与椭圆相交于点A,B.当△FAB的周长最大时,△FAB的面积是________.
【解析】 如图所示,
设椭圆右焦点为F′,直线x=m与x轴相交于点C.由椭圆的定义,得|AF|+|AF′|=|BF|+|BF′|=2a=4.
而|AB|=|AC|+|BC|≤|AF′|+|BF′|,
所以当且仅当AB过点F′时,△FAB的周长最大.
此时,由c=1,得A,B,即|AB|=3.
所以S△FAB=|AB||FF′|=3.
【答案】 3,
高考对椭圆的标准方程的考查形式有两种,一是根据题设条件求椭圆的标准方程,二是通过椭圆的标准方程研究椭圆的性质,常以选择题或填空题的形式出现,有时也出现在解答题第一问中,难度中等.
2
(1)(2014·
大纲全国,6)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的左,右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为( )
A.+=1B.+y2=1
C.+=1D.+=1
安徽,14)设F1,F2分别是椭圆E:
x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为________.
【解析】
(1)由题意及椭圆的定义知4a=4,则a=,又==,
∴c=1,∴b2=2,∴C的方程为+=1.
(2)不妨设点A在第一象限,如图所示.
∵AF2⊥x轴,∴A(c,b2)(其中c2=1-b2,0<
b<
1,c>
0).
又∵|AF1|=3|F1B|,∴由=3得B,代入x2+=1得+=1,又c2=1-b2,∴b2=.
故椭圆E的方程为x2+y2=1.
【答案】
(1)A
(2)x2+